(57)【要約】      （修正有）【課題】変速機用外部流体ポンプと、動力取出し装置を付加するのに、コスト及び重量の増加を最小限にできる自動変速機を提供する。【解決手段】エンジンからの入力部材が、流体ポンプを駆動して、油圧制御及び潤滑を変速機部品に提供する。流体ポンプは、共通の被動部材が流体ポンプ及び補助装置に動力を提供するように、入力部材と補助装置との間に配置される。【選択図】図２
2006189051.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用変速機であって、
入力部材と、
入力部材に接続され、かつエンジンから動力を受け取るよう構成された流体ポンプと、
流体ポンプに直接接続され、かつ変速機の後部に延在する補助装置軸とを有する変速機。
【請求項２】
補助装置軸に接続された補助装置をさらに有する請求項１に記載の変速機。
【請求項３】
入力部材が、第１の回転軸に据えられた少なくとも１つの歯車に動力を、及び第２の回転軸の流体ポンプ及び補助装置に動力を提供する請求項２に記載の変速機。
【請求項４】
車両用変速機であり、
前部及び後部部分を有する変速機ハウジングと、
第１の軸を中心として回転するよう構成された入力部材と、
入力部材に接続され、かつ第１の軸を中心として回転する入力駆動歯車と、
第１の軸にオフセットしており、第１の軸に平行な第２の軸を中心として回転し、かつ入力部材によって駆動される被動アセンブリとを有する変速機であって
被動アセンブリが、
変速機全体に流体を注入するよう構成された流体ポンプと、
流体ポンプに接続され、かつ変速機の後部部分に延在する動力取出し装置軸とを含み、
入力駆動歯車が、被動アセンブリを駆動して、流体ポンプを回転し、動力取出し装置軸を回転して、補助装置を操作する変速機。
【請求項５】
被動アセンブリが、さらに、入力駆動歯車に回転可能に接続された被動歯車を含み、被動歯車が流体ポンプを駆動し、動力取出し装置軸が、流体ポンプに直接接続する請求項４に記載の変速機。
【請求項６】
流体ポンプの速度に対するエンジン回転数の比率が、エンジンの動作中、実質的に一定に保たれる請求項４に記載の変速機。
【請求項７】
変速機の流体ポンプ及び補助装置を同時に駆動する方法であって、
第１の回転軸の入力部材に動力を提供するステップと、
第２の回転軸の被動アセンブリに動力を伝えるステップであって、被動アセンブリが、第１の回転軸からオフセットし、被動アセンブリが、液体ポンプと液体ポンプに接続された補助装置軸とを含むステップと、
変速機全体に流体を提供する流体ポンプを駆動するために、及び補助装置を駆動するための補助装置軸に、流体ポンプを通って動力を伝えるステップとを含む方法。
【請求項８】
被動アセンブリが、さらに、入力駆動歯車に回転可能に接続された被動歯車を含み、被動歯車が流体ポンプを駆動し、補助装置軸が、流体ポンプに直接接続する請求項７に記載の方法。
【請求項９】
流体ポンプの速度に対するエンジン回転数の比率が、エンジンの動作中、実質的に一定に保たれる請求項７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動変速機、より詳細には、変速機全体に流体を伝達するためのチャージポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
変速機は、通常、内部又は外部ポンプを使用して、変速機全体に作動液及び潤滑液を提供する。内部ポンプが変速機内の流体を維持しているが、故障の場合に修理するには、外部ポンプの方がはるかに簡単である。作動液は、クラッチ及びブレーキを作動させるよう使用され、潤滑液は、変速機部品を冷却し、その早期の磨耗を防止する。通常、流体ポンプは、１組の軸受けと、ポンプを駆動するための１つ又は複数の歯車と、エンジンからポンプに動力を伝えるための回転可能な部材とを含む。
【０００３】
たとえば、ハロルドＲ．ワード（Ｈａｒｏｌｄ  Ｒ．Ｗａｒｄ）に付与された（特許文献１）では、変速機用流体ポンプについて教示している。流体ポンプは、オイルタンク内にあり、歯車によって駆動される。歯車は、一連のかみ合い歯車及びオフセットした中間軸から動力を受け取る。ポンプは、タンクから流体を受け取り、フィルタを通って変速機の回転する部品に流体を注入する。通常、動力取出し装置は、中間軸の１つから駆動される。
【０００４】
ポンプ及び動力取出し装置を操作するのに必要な追加歯車及び軸により、変速機のコスト及び重量が増加する。
【０００５】
【特許文献１】米国特許第５,２７９,３９１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記に記載した課題の１つ以上を克服することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の１つの例示的形態において、車両用変速機が提供される。変速機は、前部及び後部部分を有する変速機ハウジングと、第１の軸を中心として回転するよう構成された入力部材と、入力部材に駆動接続され、かつ第１の軸からオフセットした第２の軸に位置決めされた流体ポンプと、流体ポンプに接続され、かつ変速機の後部部分に延在する補助装置軸とを含む。
【０００８】
別の実施形態においては、車両用変速機が、前部及び後部部分を有する変速機ハウジングと、第１の軸を中心として回転するよう構成された入力部材と、第１の軸にオフセットし、かつ平行な第２の軸を中心として回転する被動アセンブリとを含む。被動アセンブリは、入力部材によって駆動される。被動アセンブリは、流体ポンプと、流体ポンプに接続され、かつ変速機の後部部分に延在する動力取出し装置軸とを含む。入力部材は、被動アセンブリを駆動して、同時に流体ポンプを回転し、動力取出し装置軸を回転する。
【０００９】
さらに別の例示的実施形態においては、変速機の流体ポンプ及び動力取出し装置を同時に駆動する方法が提供される。この方法は、第１の回転軸の入力部材に動力を提供するステップと、第２の回転軸の、流体ポンプ及び流体ポンプに接続された補助装置軸に同時に動力を伝えるステップとを含む。
【００１０】
前述の一般的な記述及び以下の詳細な記述の両方とも、単なる例及び説明であって、本発明を限定するものではないことを理解されたい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
次に、本発明の実施形態について詳細に言及するが、その例は、添付図面に示してある。
【００１２】
図１は、エンジン１２の変速機１０を示している。エンジン１２は、たとえば、内燃機関又は当業界で知られている他の任意の種類のエンジンであり得る。エンジン１２及び変速機１０は、作業機械（図示せず）のエンジンルーム内に取り付けられることもあれば、従来の任意の手段により、作業機械の要素に動力を供給するよう構成されることもある。
【００１３】
変速機１０は、従来の任意の手段を通ってエンジン１２に接続されることがある。例示的実施形態においては、入力軸、又は変速機１０の入力部材１４が、たとえば従来のトルクコンバータ（図示せず）を用いて、エンジン１２の出力軸に直接結合する。
【００１４】
ポンプアセンブリ１８に動力を供給するのに有用な動力取出し装置（「ＰＴＯ」）１６が、変速機１０の背面（２０）に、特に変速機室の背面２０、又はハウジング２２に取り付けられる。ＰＴＯ１６は、ポンプアセンブリ１８を駆動して、作業機械の要素（図示せず）に作動液を供給するよう動作する。１つの実施形態においては、ＰＴＯ１６ではなく、ポンピングアセンブリ１８が、ポンプアダプタによって変速機１０の後部部分２０に直接取り付けられる。このような実施形態においては、ポンピングメカニズムは、変速機１０が動力を受け取る時には常に、作業機械の要素に油圧動力を供給するよう動作する。ＰＴＯ、ポンプ、又は電動機／発電機などの、任意の種類の補助装置が、変速機ハウジング２２に装着され得ることが認識される。
【００１５】
図２は、変速機１０を示す横断面図である。変速機１０は、壁２８によって分割された、第１の及び第２の区間２４及び２６を含む。エンジン１２が動作している間、入力駆動歯車３２が入力軸１４と同じ回転速度で回転するように、第１の区間２４で、入力駆動歯車３２が入力軸１４に直接結合する。遊星歯車は、第２の区間２６に位置決めされる。
【００１６】
入力駆動歯車３２は、被動アセンブリ３４を駆動して、エンジン１２からＰＴＯ１６に動力を伝える。被動アセンブリ３４は、被動歯車３８に接続されたＰＴＯ駆動軸３６であることもあれば、代替形態として、ＰＴＯ駆動軸３６は、スプライン受け４１を通って被動歯車３８によって駆動されるチャージポンプ４０に接続されることもある。被動アセンブリ３４は、第１の軸３０からこれに平行に変位する（図１参照）。被動歯車３８は、第２の軸３９を中心として回転する。ＰＴＯ駆動軸３６は、動力を提供するためにＰＴＯ１６を受けるよう、第１の端部４４のスプライン４２などと共に構成される。同様に、ＰＴＯ駆動軸３６は、チャージポンプ４０又は被動歯車３８に接続するために第２の端部４６にスプラインを付けられる。被動歯車３８は、壁２８を通過し、軸受け４３によって支持される。入力駆動歯車３２及び被動歯車３８は、所望の速度で作業機械のＰＴＯ１６を駆動するよう、サイズが決められ、構成され得る。当業者は、入力駆動歯車３２及び被動歯車３８のサイズを変更することによって達成され得る、数々の歯車比があることを認識しているであろう。
【００１７】
変速機は、さらに、一連の３つの遊星ギアセット４７と、クラッチ（図示せず）と、ブレーキ（図示せず）と、自動変速機用の他の自動変速機部品とを含む。遊星ギアセット４７は、第１の軸３０を中心として回転する。クラッチ及びブレーキは、良く知られている自動変速機の技術に従って機能する。
【００１８】
チャージポンプ４０は、潤滑及び／又はクラッチ及びブレーキの係合のために、変速機１０全体の要素に油圧動力を提供する。チャージポンプ４０は、吸込みライン５０を通って油受皿４８から流体を吸込むためのギアポンプである。当業者は、様々な種類のチャージポンプ４０が存在し、当業界で良く知られていることを認識しているであろう。任意の種類のチャージポンプ４０が、ここに記述した形態で使用されることが想定される。流体は、様々なクラッチ及びブレーキを作動させるために、及び内部変速機部品を潤滑するために、制御弁を通ってオイルフィルタ（図示せず）へと、所定の圧力でチャージポンプ４０を出る。
【００１９】
本発明の例示的実施形態においては、被動アセンブリ３４は、変速機１０の第１の軸３０（図１参照）の下に置かれる。特に、被動アセンブリ３４及びＰＴＯ１６は、変速機１０の下側４分の１の区間内に置かれることがある。しかし、被動アセンブリ３４及びＰＴＯ１６は、変速機ハウジング２２内の任意の場所に位置決めされることが想定される。しかし、被動アセンブリ３４、特にチャージポンプ４０は、アクセスの容易な所に位置決めされることが好ましい。例示されている実施形態においては、被動アセンブリ３４は、油を排出し、油受皿を取り外した後に簡単にアクセスするために水平面５２の下に据えられる。被動アセンブリ３４が水平面の上のある場所に位置決めされた場合、アクセスを容易にするための、アクセスホール、区画、又は蓋が使用されることが想定される。
【００２０】
上述したように、ＰＴＯ駆動軸３６は、被動歯車３８及びチャージポンプ４０に関して、別個の軸であり得る。ＰＴＯ駆動軸３６はオプション部品であることが好ましい。特に、変速機１０は、オプションのＰＴＯ駆動軸３６なしで、製造され販売され得る。全く新しい変速機を購入する必要がなく、オプションのＰＴＯ駆動軸３６と、軸受５６と、２つのスナップリング５８及び６０とを含むキットを入手し得る。１つのスナップリング５８が、変速機ハウジング２２に軸受５６を固定し、他のスナップリング６０が、軸受５６にＰＴＯ駆動軸３６を固定する。ＰＴＯ１６は、変速機１０の後部部分２０のフランジ５４に締付けられる。任意の種類の固定装置が、変速機ハウジング２２に、ＰＴＯ１６又は他の補助装置を装着するために使用され得ることに留意されたい。たとえば、固定装置は、ＳＡＥ標準で良く知られている、変速機ハウジング２２に設けられる、任意の種類のボルトパターンであり得る。
【００２１】
販売後のＰＴＯ駆動軸３６を設置する場合、顧客、販売業者、又は機械工は、ＰＴＯカバー６２を取り外し、ＰＴＯ駆動軸３６の第１の端部４４を軸受５６に挿入し、スナップリング６０、又はボルト、ネジ、クランプ、クリップ、プレス、又は永久構造物などの他の締付け装置で、ＰＴＯ駆動軸３６を軸受５６に固定し、チャージポンプ４０又は被動部材３８の受け４１のスプライン出力部材６４全体に、ＰＴＯ駆動軸の第２の端部４６のスプラインを滑動するだけで良い。ＰＴＯ駆動軸３６は軸受５６内に押圧されることがあることに留意されたい。ＰＴＯ駆動軸３６を軸受５６内に押圧する作用は、ＰＴＯ駆動軸３６を軸受５６に固定することに相当することがあることにさらに留意されたい。スナップリング５８は、軸受５６に対するＰＴＯ駆動軸３６の軸方向の大きな移動を防止するよう構成される。軸受５６は、ハウジング２２の変速機軸受内径面６６に押圧されるか、又はこの中に設置され、スナップリング５８、又はボルト、ネジ、クランプ、クリップ、プレス、又は永久構造物などの他の締付け装置で固定される。軸受５６を変速機軸受内径面に押圧する作用は、軸受５６を軸受内径面６６に固定することに相当することがあることに再び留意されたい。軸受内径面６６の中に軸受５６を設置する前に、軸受内径面６６を暖めることが必要であろう。軸受内径面６６及びフランジ５４は、第２の軸３９と同軸に整列する軸と共に開口を画定する。軸受５６は、ＰＴＯ駆動軸３６に固定され、その後、軸受内径面６６内に挿入され、ＰＴＯ駆動軸３６は、チャージポンプ受け６４又は被動歯車３８の受け４１に接続されることが想定される。
【００２２】
ＰＴＯ駆動軸３６の第１の端部４４のスプライン４２は、ＰＴＯ１６を受けるよう構成される。スプライン４２は、内部スプラインの場合もあれば、外部スプラインの場合もあり、任意の形状を有し得ることに留意されたい。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明に開示されている種類の自動変速機を使用するのに知られている作業機械は、エンジンのサイズが大きいこと、変速機のサイズが大きいこと、フレームレールの間の距離、排気経路パイプ、及び高荷重サスペンション及びステアリング部品により、厳しい制約を有する。高速道路でのトラック運送の適用形態、及びダンプトラック、リクレーション用自動車、生コン車、及びゴミ収集車などの作業用車両が、本発明の適用形態に代表的な種類の車両の代表的な例である。変速機は、車両を動かすための動力及び変速機の後部に動力取出し装置を取り付け能力を提供する。変速機１０の背面２０にＰＴＯ１６を位置決めすることは、機械を修正する必要をなくす一助となる。
【００２４】
ＰＴＯ駆動軸３６は、後部取付けＰＴＯを必要としないユーザのための総コストを減少するためのオプションユニットとして販売され得る。しかし、ＰＴＯ駆動軸３６は、後日、ユーザが必要であると判断した時に、販売され、購入され、容易に設置され得る。軸受け及びスナップリングなどの追加部品、又は他の締付け装置を使用して、ＰＴＯ駆動軸を正しい位置に保持し得る。
【００２５】
当業者には、本発明の範囲又は趣旨から逸脱することなく、様々な変更及び変形がなされ得ることが明らかであろう。当業者には、明細書を考察し、本明細書に開示されている本発明を実践することにより、本発明の他の実施形態が明らかとなろう。明細書及び例は単なる例であると考えられたい。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本明細書の例示的実施形態による、後部に取り付けられた動力取出し装置及び油圧ポンプを備えた変速機を示す等角図である。
【図２】変速機及び被動アセンブリを示す等角断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１０  変速機
１２  エンジン
１４  入力部材（入力軸）
１６  動力取出し装置
１８  ポンプアセンブリ
２０  背面
２２  ハウジング
２４  第１の区間
２６  第２の区間
２８  壁
３０  第１の軸
３２  入力駆動歯車
３４  被動アセンブリ
３６  ＰＴＯ駆動軸
３８  被動歯車
３９  第２の軸
４０  チャージポンプ
４１  受け
４２  スプライン
４３  軸受け
４４  第１の端部
４６  第２の端部
４７  遊星ギアセット
４８  油受皿
５０  吸込みライン
５２  水平面
５４  フランジ
５６  軸受
５８  スナップリング
６０  スナップリング
６２  カバー
６４  スプライン出力部材
６６  軸受内径面
【図１】
2006189051.tif 000003
【図２】
2006189051.tif 000004